2.5 运算符和优先级
在Python语言中，支持的运算符包括算术运算符、比较运算符、赋值运算符、逻辑运算符、位运算符、身份运算符和成员运算符。
2.5.1 算术运算符
Python语言中常见的算术运算符如表2-1所示。
表2-1 算术运算符
【案例2-1】使用算术运算符（代码2.1.py）。
x = 4
y = 5
z = 1
#加法运算
a = x + y
print ("a的值为：", a)
#减法运算
a =x - y
print ("a的值为：", a)
#乘法运算
a = x ＊ y
print ("a的值为：", a)
#除法运算
a = x / y
print ("a的值为：", a)
#取模运算
a= x % y
print ("a的值为：", a)
#修改变量x、y、z
x = 10
y = 12
z = x＊＊y
print ("z的值为：", z)
#整除运算
X = 15
y = 3
z = x//y
print ("z的值为：", z)
保存并运行程序，结果如下：
A的值为： 9
a的值为： -1
a的值为： 20
a的值为： 0.8
a的值为： 4
z的值为： 1000000000000
z的值为： 5
在本案例中，首先定义变量x、y、z并赋值，然后进行算术运算，接着修改变量的值，再次进行整除运算。
2.5.2 比较运算符
Python语言支持的比较运算符如表2-2所示。
表2-2 比较运算符
【案例2-2】使用比较运算符（代码2.2.py）。
x = 15
y = 6
# 判断变量x和y是否相等
if ( x == y ):
print ("x等于y")
else:
print ("x不等于y")
# 判断变量x和y是否不相等
if ( x ! = y ):
print ("x不等于y")
else:
print ("x等于y")
# 判断变量x是否小于y
if ( x < y ):
print ("x小于y")
else:
print ("x大于等于y")
# 判断变量x是否大于y
if ( x > y ):
print (" x大于y")
else:
print (" x小于等于y")
# 修改变量x和y的值
x = 6
y = 18
# 判断变量x是否小于等于y
if ( x <= y ):
print (" x小于等于y")
else:
print (" x大于 y")
# 判断变量x是否大于等于y
if ( y >= x):
print (" y大于等于x")
else:
print (" y小于x")
保存并运行程序，结果如下：
x不等于y
x不等于y
x大于等于y
x大于y
x小于等于y
y大于等于y
在本案例中，首先定义变量x、y并赋值，然后使用if判断语句，并结合比较运算符判断两个变量的大小关系。
2.5.3 赋值运算符
赋值运算符表示将右边变量的值赋给左边变量，常见的赋值运算符的含义如表2-3所示。
表2-3 赋值运算符
【案例2-3】使用赋值运算符（代码2.3.py）。
x = 24
y = 8
z = 6
#简单的赋值运算
z = x + y
print ("z的值为：", z)
#加法赋值运算
z += x
print ("z的值为：", z)
#乘法赋值运算
z ＊= x
print ("z的值为：", z)
#除法赋值运算
z /= x
print ("z的值为：", z)
#取模赋值运算
z = 12
z %= x
print ("z的值为：", z)
#幂赋值运算
x=3
z ＊＊= x
print ("z的值为：", z)
#取整除赋值运算
z //= x
print ("z的值为：", z)
保存并运行程序，结果如下：
z的值为：32
z的值为：56
z的值为：1344
z的值为：56.0
z的值为：12
z的值为：1728
z的值为：576
在本案例中，首先定义变量x、y和z并简单赋值，然后使用各种赋值方式对变量进行赋值操作。
2.5.4 逻辑运算符
Python支持的逻辑运算符如表2-4所示。
表2-4 逻辑运算符
【案例2-4】使用逻辑运算符（代码2.4.py）。
a = 10
b = 15
#布尔“与”运算
if ( a and b ):
print ("变量a和b都为true")
else:
print ("变量a和b有一个不为true")
#布尔“或”运算
if ( a or b ):
print ("变量a和b都为true，或其中一个变量为true")
else:
print ("变量a和b都不为true")
# 修改变量a的值
a = 0
if ( a and b ):
print ("变量a和b都为true")
else:
print ("变量a和b有一个不为true")
if ( a or b ):
print ("变量a和b都为true，或其中一个变量为true")
else:
print ("变量a和b都不为true")
# 布尔“非”运算
if not( a and b ):
print ("变量a和b都为false，或其中一个变量为false")
else:
print ("变量a和b都为true")
保存并运行程序，结果如下：
变量a和b都为true
变量a和b都为true，或其中一个变量为true
变量a和b有一个不为true
变量a和b都为true，或其中一个变量为true
变量a和b都为false，或其中一个变量为false
在本案例中，首先定义变量a和b并简单赋值，然后对变量进行各种逻辑运算操作。
2.5.5 位运算符
在Python中，按位运算是把数字转换为二进制来进行计算。Python支持的位运算符如表2-5所示。
表2-5 位运算符
【案例2-5】使用位运算符（代码2.5.py）。
a = 12 # 12 =00001100
b = 6 # 6= 00000110
c = 0
#按位与运算
c = a & b # 4 = 00000100
print ("c的值为：", c)
#按位或运算
c = a | b # 14 = 00001110
print ("c的值为：", c)
#按位异或运算
c = a ^ b # 10 = 00001010
print ("c的值为：", c)
#按位取反运算
c = ～a # -13 = 10001101
print ("c的值为：", c)
#左移动运算
c = a << 2 # 48 = 00110000
print ("c的值为：", c)
#右移动运算
c = a >> 2 # 3 = 00000011
print ("c的值为：", c)
保存并运行程序，结果如下：
c的值为： 4
c的值为： 14
c的值为： 10
c的值为： -13
c的值为： 48
c的值为： 3
在本案例中，首先定义变量a、b和c并简单赋值，然后对变量进行各种位运算操作。读者特别需要注意按位取反运算的操作结果。
2.5.6 身份运算符
Python支持的身份运算符为is和not is。其中is是判断两个标识符是不是引用自同一个对象；is not是判断两个标识符是不是引用自不同对象。
【案例2-6】使用身份运算符（代码2.7.py）。
a =’张笑笑’
b = ’刘萍’
#使用is身份运算符
if ( a is b):
print ("a和b有相同的标识")
else:
print ("a和b没有相同的标识")
#使用is not身份运算符
if ( a is not b ):
print ("a和b没有相同的标识")
else:
print ("a和b有相同的标识")
# 修改变量a的值
a = ’刘萍’
if ( a is b):
print ("修改后的a和b有相同的标识")
else:
print ("修改后的a和b仍然没有相同的标识")
保存并运行程序，结果如下：
a和b没有相同的标识
a和b没有相同的标识
修改后的a和b有相同的标识
在本案例中，首先定义变量a和b并简单赋值，然后判断a和b是否具有相同的标识，接着修改变量a的值，修改后的a和b有相同的标识。
2.5.7 成员运算符
Python还支持成员运算符，测试实例中包含了一系列成员，包括字符串、列表或元组。成员运算符包括in和not in, x in y表示如果x在y序列中返回true; x not in y表示如果x不在y序列中返回true。
【案例2-7】使用成员运算符（代码2.6.py）。
a =’张笑笑’
b = ’刘萍’
students = [’王平’, ’张小平’, ’李晓莉’, ’张雁峰’, ’韩恩丽’ ];
# 使用in成员运算符
if ( a in students ):
print ("变量a在给定的列表students中")
else:
print ("变量a不在给定的列表students中")
# 使用not in成员运算符
if ( b not in students ):
print ("变量b不在给定的列表students中")
else:
print ("变量b在给定的列表students中")
# 修改变量a的值
a = ’张小平’
if ( a in students ):
print ("变量a在给定的列表students中")
else:
print ("变量a不在给定的列表students中")
保存并运行程序，结果如下：
变量a不在给定的列表students中
变量b不在给定的列表students中
变量a在给定的列表students中
在本案例中，首先定义变量a和b并简单赋值，然后定义了一个列表变量students，接着开始判断变量a和b是否属于列表students的成员，修改变量a的值后，变量a属于列表students的成员。
2.5.8 运算符的优先级
Python运算符以处理的先后排列如下。
（1）（）, [], {}。
（2）'object'。
（3）object[i], object[1:r], object.attribute, function（）。
（4）（.）符号用来存取对象的属性与方法。下列案例调用对象t的append（）方法，在对象t的结尾加上一个字符"t"：
>>> t = ["P", "a", "r", "r", "o"]
>>> t.append("t")
>>> t
['P', 'a', 'r', 'r', 'o', 't']
（5）+x, -x, ～x。
（6）x**y:x的y次方。
（7）x * y, x / y, x % y:x乘y, x除以y, x除以y的余数。
（8）x + y, x - y:x加上y, x减y。
（9）x ＜＜ y, x ＞＞ y:x左移y位，x右移y位。例如：
>>> x = 4
>>> x << 2
16
（10）x & y：按位与运算符。
（11）x ^ y：按位异或运算符。
（12）x | y：按位或运算符。
（13）＜, ＜=, ＞, ＞=, ==, !=, ＜＞, is, is not, in, not in。in与not in运算符应用在列表（list）上。is运算符检查两个变量是否属于相同的对象。is not运算符则是检查两个变量是否不属于相同的对象。! =与＜＞运算符是相同功能的运算符，都是测试两个变量是否不相等。Python建议使用！=运算符，而不要使用＜＞运算符。
（14）not。
（15）and。
（16）or, lambda args:expression。
使用运算符时须注意下列事项。
（1）将除法应用在整数时，其结果会是一个浮点数。例如8/4会等于2.0，而不是2。余数运算会将x / y所得的余数返回来，例如7%4 =3。
（2）如果将两个浮点数相除取余数，其返回值也会是一个浮点数，其计算方式是x - int（x/ y）* y。例如：
>>>7.0 % 4.0
3.0
（3）比较运算符可以连在一起处理，例如a＜b＜c＜d, Python会将这个式子解释成a＜b and b＜c and c＜d。像x＜y＞z也是有效的表达式。
（4）如果运算符（operator）两端的运算数（operand）数据类型不相同，Python会将其中一个运算数的数据类型，转换成跟另一个运算数一样的数据类型。转换方式为：若有一个运算数是复数，另一个运算数也会被转换成复数；若有一个运算数是浮点数，另一个运算数也会被转换成浮点数。
（5）Python有一个特殊的运算符：lambda。利用lambda运算符能够以表达式的方式创建一个匿名函数。lambda运算符的语法如下：
lambda args : expression
args是以逗号（,）隔开的参数列表（list），而expression则是对这些参数进行运算的表达式。
例如：
>>>a=lambda x, y:x + y
>>>print (a(3,4))
7
x与y是a（）函数的参数，a（）函数的表达式是x+y。lambda运算符后只允许有一个表达式。要达到相同的功能，也可以使用函数来定义a，如下所示：
>>> def a(x, y): #定义一个函数
return x + y #返回参数的和
>>> print (a(3,4))
7
【案例2-8】比较运算符的优先级（代码2.8.py）。
a = 10
b = 6
c = 4
d = 2
e = 0
e = (a + b) ＊ c / d #(16 ＊4 ) / 2
print ("(a + b) ＊ c / d运算结果为：", e)
e = ((a + b) ＊ c) / d # (16 ＊4 ) /2
print ("((a + b) ＊ c) / d运算结果为：", e)
e = (a + b) ＊ (c / d); # (16) ＊ (4/2)
print ("(a + b) ＊ (c / d) 运算结果为：", e)
e = a + (b ＊ c) / d; # 10 + (24/2)
print ("a + (b ＊ c) / d运算结果为：", e)
保存并运行程序，结果如下：
(a + b) ＊ c / d运算结果为：32.0
((a + b) ＊ c) / d运算结果为：32.0
(a + b) ＊ (c / d) 运算结果为：32.0
a + (b ＊ c) / d运算结果为：22.0
在本案例中，首先定义变量a、b、c、d、e并简单赋值，然后通过各种类型的运算符混合计算，用户可以分辨出这些运算符的优先级。